(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア同期信号を発生させる方法であって、
第１及び第２キャリア信号を、システムの第１及び第２入力にそれぞれ適用するステップであって、前記第１及び第２キャリア信号の少なくとも一方が変調され、前記システムが、前記第１入力に結合された第１ツリーネットワークと、前記第２入力に結合された第２ツリーネットワークとを備え、前記第１及び第２ツリーネットワークが複数の内部ノード対を有し、各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、各ノード対が異なる位置にあり、且つ、前記各ノード対が同期飛行時間によって特徴付けられ、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記同期飛行時間が実質的に等しい、ステップと、
前記複数の内部ノード対の各ノード対のために、該ノード対の前記第１及び第２ノードの両方の信号を処理して、対応する出力キャリア信号を発生させるステップであって、前記複数の内部ノード対の各ノード対にとって、該ノード対のための前記キャリア出力信号のキャリア位相が、該ノード対のための前記同期飛行時間の相関要素であるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記システムの前記第１及び前記第２ツリーネットワークは、ＴＬツリーネットワークを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１及び前記第２キャリア信号は、キャリア周波数、キャリア位相、及び、変調において、相互に関連していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２入力信号は変調正弦波信号を含み、前記複数の対応する出力キャリア信号を発生させるように、前記複数の内部ノード対の各ノード対の信号を処理することは、各ノード対のために、該ノード対に対応する前記出力信号を発生させるように前記第１ノードの信号と前記第２ノードの信号とをアナログ乗算することを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１及び第２入力信号は異なる周波数を有し、当該周波数の値が、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記出力キャリア信号のための所定の出力位相シフトを形成するように調整されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
キャリア同期信号を発生させるシステムであって、
第１キャリア信号を受け取るための第１入力に結合された第１ツリーネットワークと、
第２キャリア信号を受け取るための第２入力に結合された第２ツリーネットワークであって、前記第１及び第２キャリア信号の少なくとも一方が変調され、前記第１及び前記第２ツリーネットワークが複数の内部ノード対を有し、該各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、各ノード対が異なる位置にあり、且つ、前記各ノード対が同期飛行時間によって特徴付けられ、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記同期飛行時間が実質的に等しい、第２ツリーネットワークと、
複数の電子回路であって、それぞれ、前記複数の内部ノード対の対応する異なるノード対の前記第１及び第２ノードの両方の信号を処理して、対応する出力キャリア信号を発生させるための複数の電子回路と、を備え、
前記複数の内部ノード対の各ノード対にとって、該ノード対のための前記出力キャリア信号のキャリア位相が、該ノード対のための前記同期飛行時間の相関要素であることを特徴とするシステム。
【請求項７】
前記第１及び前記第２のツリーネットワークはＴＬツリーネットワークを含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１及び第２入力は、変調正弦波信号によって励起され、前記出力信号の生成のための前記位相同期対のセットの信号を処理する前記電子回路はアナログ乗算器を含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１及び前記第２入力は、変調を有さないキャリア信号によって励起され、前記２つのＴＬツリーネットワークの少なくとも１つは１以上のＴＬツリーブランチを含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
キャリア同期信号を発生させる方法であって、
第１及び第２キャリア信号を第１システムの第１及び第２入力にそれぞれ適用し、第３及び第４キャリア信号を第２システムの第３及び第４入力にそれぞれ適用するステップであって、
前記第１及び第３キャリア信号はそれぞれ第１キャリア周波数を有し、前記第２及び第４キャリア信号はそれぞれ前記第１キャリア周波数と異なる第２キャリア周波数を有し、前記第１システムは、前記第１入力に結合された第１ツリーネットワークと、前記第２入力に結合された第２ツリーネットワークとを備え、前記第２システムは、前記第３入力に結合された第３ツリーネットワークと、前記第４入力に結合された第４ツリーネットワークとを備え、
前記第１システムは、第１の複数のノード対を有し、前記第１の複数のノード対は異なる位置にあり、前記第１の複数のノード対の各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、且つ、前記第１の複数のノード対の全ノード対が第１同期飛行時間によって特徴付けられ、前記第１の複数のノード対の全ノード対の前記第１同期飛行時間が実質的に等しく、
前記第２システムは、第２の複数のノード対を有し、前記第２の複数のノード対は異なる位置にあり、前記第２の複数のノード対の各ノード対が前記第３ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第４ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、且つ、前記第２の複数のノード対の全ノード対が第２同期飛行時間によって特徴付けられ、前記第２の複数のノード対の全ノード対の前記第２同期飛行時間が実質的に等しい、ステップと、
前記第１システムの各ノード対のために、前記第２システム上の対応するノード対のノードの一方からの信号で、該ノード対のノードの一方からの信号を処理して第１中間信号を発生させ、且つ、前記第２システム上の対応するノード対のノードの他方からの信号で該ノード対のノードの他方からの信号を処理して第２中間信号を発生させるステップと、
前記第１システムの各ノード対のために、該ノード対のための前記第１及び第２中間信号の両方を処理して出力信号を発生させるステップであって、前記第１の複数のノード対の前記出力信号が、実質的に同じであるキャリア位相を有するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記システムの前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４ツリーネットワークはＴＬツリーネットワークであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記システムの入力信号が変調されていない正弦波信号であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第１及び第２キャリア信号を第１システムの第１及び第２入力にそれぞれ適用し、第３及び第４キャリア信号を第２システムの第３及び第４入力にそれぞれ適用するステップであって、前記第１システムは、前記第１入力に結合された第１ツリーネットワークと、前記第２入力に結合された第２ツリーネットワークとを備え、前記第２システムは、前記第３入力に結合された第３ツリーネットワークと、前記第４入力に結合された第４ツリーネットワークとを備え、前記第１及び第３キャリア信号が第１周波数ｆ１を有し、前記第２及び第４キャリア信号が第２周波数ｆ２を有し、前記第１システムが複数の内部ノード対を有し、前記第１システムの各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、前記第１システムの各ノード対が異なる位置にあり、前記第１システムの各ノード対が第１同期飛行時間によって特徴付けられ、前記第１システムの全ノード対の前記第１同期飛行時間が実質的に等しく、前記第２システムが複数の内部ノード対を有し、前記第２システムの各ノード対が前記第３ツリーネットワーク上に第１ノード及び第４ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、前記第２システムの各ノード対が異なる位置にあり、前記第２システムの各ノード対が第２同期飛行時間によって特徴付けられ、前記第２システムの全ノード対の前記第２同期飛行時間が実質的に等しく、前記第１システムの各ノード対が前記第２システム内に対応するノード対を有し、前記第１システムの各ノード対が、前記第２システムの前記対応するノード対のキャリア信号に対して直交するキャリア信号を有している、ステップと、
前記第１システムの各ノード対のために、該ノード対の２つのキャリア信号を前記第２システム内の前記対応するノード対の２つのキャリア信号で処理して、対応する出力信号を発生させるステップであって、前記第１システムの前記複数のノード対の前記出力信号はキャリア信号であり、当該キャリア信号が、ｆ１＋ｆ２のキャリア周波数を有する成分を含み、｜ｆ１−ｆ２｜のキャリア周波数を有する成分を含まない、ステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記システムの前記第１、前記第２、前記第３及び前記第４ツリーネットワークはＴＬツリーネットワークであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
複数の変調キャリア信号内で信号のキャリア周波数を変換する方法であって、
第１及び第２周期信号をシステムの第１及び第２入力にそれぞれ適用するステップであって、前記システムは、前記第１入力に結合された第１ツリーネットワークと、前記第２入力に結合された第２ツリーネットワークとを備え、前記第１及び第２ツリーネットワークが複数の内部ノード対を有し、各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、各ノード対が異なる位置にあり、且つ、各ノード対が同期飛行時間によって特徴付けられ、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記同期飛行時間が実質的に等しい、ステップと、
前記複数の内部ノード対の各ノード対のために、該ノード対及び前記複数の変調キャリア信号の対応する変調キャリア信号の両方のノードの信号を処理して、該ノード対のための出力信号を発生させるステップであって、前記複数のノード対の全ノード対の前記出力信号が、前記複数の変調キャリア信号における信号のキャリア周波数と比べて等量で変換されたキャリア周波数を有し、且つ、前記複数の変調キャリア信号に対してグローバルに同期される、ステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記システムの前記第１及び第２ツリーネットワークはＴＬツリーネットワークであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の内部ノード対の全ノード対のための前記出力キャリア信号は、前記複数の内部ノード対のノード対の位置と実質的に無関係であるキャリア位相を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の内部ノード対の全ノード対のための前記出力キャリア信号は、実質的に同じであるキャリア位相を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２キャリア信号は、同じであるキャリア周波数を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２ツリーネットワークは、互いに無関係であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１及び第２ツリーネットワークの少なくとも一方がｎ−レベルツリーネットワークであり、ｎが１よりも大きい整数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の内部ノード対の中の少なくともいくつかのノード対のために、これらノード対の前記第１及び第２ノードの少なくとも一方が前記第１及び第２ツリーネットワークの一方のブランチ上に位置していることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の内部ノード対の中の全ノード対のために、これらノード対の前記第１及び第２ノードの両方が、前記第１及び第２ツリーネットワークのブランチ上に位置していることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記複数のノード対の任意のノード対のための前記同期飛行時間が、前記第１入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第２入力から該ノード対の前記第２ノードまでの第２キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記出力キャリア信号が変調キャリア信号であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１システムの各ノード対のために、該ノード対のための前記第１及び第２中間信号の両方を処理することは、全てのＤＣ成分を除去するようにフィルタを適用することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１システムの各ノード対のために、処理することは、全てのＤＣ信号成分を除去するようにフィルタを適用することを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１システムの各ノード対のために、第１中間信号を発生させるように前記第２システム上の対応するノード対のノードの一方からの信号で、該ノード対のノードの一方からの信号を処理することは、アナログ乗算を含んでおり、且つ、第２中間信号を発生させるように前記第２システム上の前記対応するノード対のノードの他方からの信号で該ノード対のノードの他方からの信号を処理することは、アナログ乗算を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１システムの各ノード対のために、前記第１及び第２中間信号の両方を処理することは、アナログ乗算を含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項３０】
前記第１システムの任意のノード対のための前記第１同期飛行時間は、前記第１入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第２入力から該ノード対の前記第２ノードまでの前記第２キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２システムの任意のノード対のための前記第２同期飛行時間は、前記第３入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第４入力から該ノード対の前記第２ノードまでの前記第４キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１システムの任意のノード対のための前記第１同期飛行時間は、前記第１入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第２入力から該ノード対の前記第２ノードまでの前記第２キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２システムの任意のノード対のための前記第２同期飛行時間は、前記第３入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第４入力から該ノード対の前記第２ノードまでの前記第４キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記複数の内部ノード対の各ノード対のために、処理するステップは、
対応する中間キャリア信号を発生させるように当該ノード対のノードの一方の信号及び前記対応する変調キャリア信号を第１に処理するステップであって、前記複数の内部ノード対の全ノード対のための前記中間キャリア信号が、実質的に同じであるキャリア位相を有する、ステップと、次に、
該ノード対の前記出力信号を発生させるように該ノード対の他のノードからの信号で、該ノード対のための前記中間キャリア信号を処理するステップと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数の内部ノード対の各ノード対のために、前記対応する中間キャリア信号を発生させるように、当該ノード対のノードの一方の信号及び前記対応する変調キャリア信号を処理することは、該ノード対のノードの一方の信号と前記対応する変調キャリア信号とを乗算することを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
該ノード対のための前記出力信号を発生させるように、該ノード対のための前記中間キャリア信号を該ノード対の前記他のノードからの信号で処理することは、該ノード対のための前記中間キャリア信号と、該ノード対の前記他のノードからの信号とを乗算することを含むことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記システムの任意のノード対のための前記同期飛行時間は、前記第１入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第２入力から該ノード対の前記第２ノードまでの前記第２キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
キャリア同期信号を発生させる方法であって、
第１及び第２入力キャリア信号を、システムの第１及び第２入力にそれぞれ適用するステップであって、前記システムが、前記第１入力に結合された第１ツリーネットワークと、前記第２入力に結合された第２ツリーネットワークとを備え、前記第１ツリーネットワークが少なくとも１つのブランチを有し、前記第１及び第２ツリーネットワークが複数の内部ノード対を有し、各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、各ノード対が異なる位置にあり、且つ、前記各ノード対が同期飛行時間によって特徴付けられ、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記同期飛行時間が実質的に等しい、ステップと、
前記複数の内部ノード対の各ノード対のために、該ノード対の前記第１及び第２ノードの両方の信号を処理して、対応する出力キャリア信号を発生させるステップであって、前記複数の内部ノード対の各ノード対にとって、該ノード対のための前記出力キャリア信号のキャリア位相が、該ノード対のための前記同期飛行時間の相関要素であるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３９】
前記第１ツリーネットワークは少なくとも２つのブランチを有することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記第１及び第２ツリーネットワークはそれぞれ少なくとも１つのブランチを有することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記システムの前記第１及び前記第２ツリーネットワークは、ＴＬツリーネットワークを備えることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１及び第２入力キャリア信号は変調正弦波信号を含み、前記複数の対応する出力キャリア信号を発生させるように、前記複数の内部ノード対の各ノード対の信号を処理することは、各ノード対のために、該ノード対に対応する前記出力信号を発生させるように前記第１ノードの信号と前記第２ノードの信号とをアナログ乗算することを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記第１及び第２入力キャリア信号は異なる周波数を有し、当該周波数の値が、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記出力キャリア信号のための所定の出力位相シフトを形成するように調整されることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記第１及び第２入力キャリア信号は、キャリア周波数、キャリア位相、及び、変調において、相互に関連していることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数の内部ノード対の全ノード対のための前記出力キャリア信号は、前記複数の内部ノード対のノード対の位置と実質的に無関係であるキャリア位相を有することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の内部ノード対の全ノード対のための前記出力キャリア信号は、実質的に同じであるキャリア位相を有することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１及び第２入力キャリア信号は、同じであるキャリア周波数を有することを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１及び第２ツリーネットワークは、互いに無関係であることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項４９】
前記第１及び第２ツリーネットワークの少なくとも一方がｎ−レベルツリーネットワークであり、ｎが１よりも大きい整数であることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項５０】
前記複数の内部ノード対の中の少なくともいくつかのノード対のために、これらノード対の前記第１及び第２ノードの少なくとも一方が前記第１及び第２ツリーネットワークの一方のブランチ上に位置していることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記複数の内部ノード対の中の全ノード対のために、これらノード対の前記第１及び第２ノードの両方が、前記第１及び第２ツリーネットワークのブランチ上に位置していることを特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５２】
前記複数のノード対の任意のノード対のための前記同期飛行時間が、前記第１入力から該ノード対の前記第１ノードまでの前記第１入力キャリア信号の移動時間と、前記システムの前記第２入力から該ノード対の前記第２ノードまでの前記第２入力キャリア信号の移動時間との合計であることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項５３】
前記出力キャリア信号が変調キャリア信号であることを特徴とする請求項３８に記載の方法。
【請求項５４】
キャリア同期信号を発生させるシステムであって、
第１入力キャリア信号を受け取るための第１入力に結合された第１ツリーネットワークであって、少なくとも１つのブランチを有する第１ツリーネットワークと、
第２入力キャリア信号を受け取るための第２入力に結合された第２ツリーネットワークであって、前記第１及び第２ツリーネットワークが複数の内部ノード対を有し、各ノード対が前記第１ツリーネットワーク上に第１ノード及び前記第２ツリーネットワーク上に第２ノードを含み、各ノード対が異なる位置にあり、且つ、各ノード対が同期飛行時間によって特徴付けられ、前記複数の内部ノード対の全ノード対の前記同期飛行時間が実質的に等しい、第２ツリーネットワークと、
複数の電子回路であって、それぞれ、前記複数の内部ノード対の対応する異なるノード対の前記第１及び第２ノードの両方の信号を処理して、対応する出力キャリア信号を発生させるための複数の電子回路と、を備え、
前記複数の内部ノード対の各ノード対にとって、該ノード対のための前記出力キャリア信号のキャリア位相が、該ノード対のための前記同期飛行時間の相関要素であることを特徴とするシステム。
【請求項５５】
前記第１ツリーネットワークは少なくとも２つのブランチを有することを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記第１及び第２ツリーネットワークはそれぞれ少なくとも１つのブランチを有することを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【請求項５７】
前記第１及び前記第２ツリーネットワークは、ＴＬツリーネットワークを備えることを特徴とする請求項５４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本願発明は、米国特許出願（出願番号６０／９６１，３６７、出願日２００７年７月２０日）にかかる優先権の利益を主張するものであり、その内容を本文に援用する。
【０００２】
本発明の実施形態は、一般的に、アナログ及びデジタル信号を分配（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）／同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）する方法及びシステムに関し、特には、分配ポイントでのキャリア（搬送波）位相／周波数の同期を実現するための、コヒーレントシステム（干渉方式）における変調信号を分配することに関する。
【背景技術】
【０００３】
通信、電子処理、データ処理、軍事、及び他の応用（正確には後に説明する「コヒーレントシステム」）において使用される多くのアナログ及びデジタルシステム及びサブシステムが、同期して動作するように設計されている。電子、電気、機械、光学、又は、ソーラーのサブシステムなどの典型的なコヒーレントシステムは、信号を生成及び伝送することができる。電子コヒーレントシステムの例は、現行のデジタルシステム又はサブシステムに存在する、膨大な一連のロジック（論理）ゲートである。適切に発生させられた又は分配されたクロック信号によって与えられる、絶対クロックビート（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｃｌｏｃｋ  ｂｅａｔ）によって、これらのゲートは切り替わる。典型的に、ローカル（局所）クロック信号は、マスタークロック源から分配される。システムレベルＥＭＩ（電磁インターフェイス）を減少するために、このクロック信号は時々、低周波信号又はノイズで変調される。例えば、この技術はＶＬＳＩシステムにおいて度々使用される。このような場合、短時間インターバル（周期）にわたって、近似的に周期的な形状を有するにもかかわらず、分配された「クロック」信号は、非周期である位相変調キャリアである。長期的にはクロック信号が平均絶対値のまわりをふらついたとしても、全てのロジックが適切にクロックビートからクロックビートへとクロックされるように、分配ネットワーク（配電網）は、正確なキャリア同期を保証しなければならない。
【０００４】
デジタル利用形態に加えて、変調信号の時間同期を要求する多くのアナログ、ＲＦ及び混合信号システムがある。例えば、フェーズドアレイレーダ又は電子ステアリングアンテナのような能動アレイは、ＲＦ信号の正確なキャリア位相整合（調整）に依存する。これらの変調信号の分配は、概念において、デジタルシステムでのクロック分配と類似である。
【０００５】
位相整列出力を有する典型的な信号分配ネットワークは、ブランチ（枝）が取り付けられたツリートランク（幹）に接続されたマスター発生器で開始し、ツリーの頂部に最終信号伝達ポイントが到達するまでブランチなどが後に続くツリートポロジーを用いて、階層的に構築される。用いられたキャリア周波数にとって分配ネットワークが電気的に小さい場合、即ち、発生器からの最終伝達ポイントのいずれかへの信号伝播時間がキャリア周期と比較して短い場合、追加的な制約なしの前記のツリーネットワーク（木状網）が有効である。しかしながら、ほとんどの現行の利用形態（応用）において、キャリア周波数が非常に高いので（例えば、ＧＨｚの単位）、集積回路のような小型システムでさえ、電気的に小さいとはいえない。このような場合、精確な同期を与える分配ネットワークを構成（設計）することは非常に困難であろう。
【０００６】
電気的に大きいシステムにおける信号分配への公知のアプローチは、「等飛行時間」原理に基づく。マスター発生器からツリーの頂点での全伝達ポイントに信号が伝播するのに必要な時間が一定であるように、分配ネットワークは構成（設計）される。ＲＦ企業給電ネットワーク又はＶＬＳＩ  Ｈ−ツリークロッキングネットワークは、この原理を実行する典型的な例である。このアプローチは、信号分配／同期への事実上の「主力アプローチ」であるが、十分に裏付けのある実際的な制限：厳密な幾何学的制約、電力必要性、ノイズ感受性、及び、スキュー（ずれ）として知られるタイミングエラー感受性に悩まされている。これらの欠点を阻止するために、度々、高価な付加的な技術が採用される。能動分配ツリーの場合、ＶＬＳＩクロッキングにおいて使用されるもののように、数ＧＨｚを越える周波数での動作を実現するのはかなり難しい。電力消費、ノイズ及びコストにおいて改善された理論的性能を達成するために、現在、導波管（ウェーブガイド）を介してシリアルクロック分配が提案されている。例えば、Ｗａｙｎｅ  Ｄ  Ｇｒｏｖｅｒの「クロック分配及び分配クロック同期の方法および装置」（米国特許第５，３６１，２７７号、１９９４年１１月１日）、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｆａｒｍｗａｌｄ及びＭａｒｋ  Ｈｏｒｏｗｉｔｚの「データ処理システムにおけるクロック信号の同期的発生装置」（米国特許代５，２４３，７０３号、１９９３年９月７日）、Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｄ．Ｍｉｌｌｅｒの「信号分配システム」（米国特許第５，７１２，８８２号、１９９８年１月２７日）、ＮＲＡＯの「巨大アレイ電波望遠鏡，Ｖｏｌ．２」（国立電波天文学観測所、グリーンバンク、ウェストバージニア、Ｃｈ．１４、１９６７年）、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｒ  Ｇｏｕｌｅｔｔｅの「コモンフェーズクロック信号の分配の技術」（米国特許第６，５３１，３５８Ｂ１号、２００３年５月１３日）、及び、Ｖ．Ｐｒｏｄａｎｏｖ及びＭ．Ｂａｎｕの「双方向性信号伝達を使用したＶＬＳＩにおけるＧＨｚシリアル受動クロック分配」（“２００６  ＩＥＥＥ  Ｃｕｓｔｏｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ”の議事録）を参照することができる。シリアル伝送による固有スキューの蓄積は、反対方向に伝播する２つの信号を時間平均することによって軽減される。この技術の主な根本的な欠点は、ａ）大きい導波管の全体長により信号損失及び分散を生じさせるおそれがあること、ｂ）既知の時間平均回路の実用上の精度の限界にある。さらに、これらの方法は周期分配を対象としたものであって、変調信号を対象としたものではない。
【０００７】
以前、提案されたシリアルクロック分配方式の第１の分類は、伝送ライン上の電気パルス信号伝達を用いる（Ｗａｙｎｅ  Ｄ  Ｇｒｏｖｅｒの「クロック分配及び分配クロック同期の方法および装置」（米国特許第５，３６１，２７７号、１９９４年１１月１日）、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｆａｒｍｗａｌｄ及びＭａｒｋ  Ｈｏｒｏｗｉｔｚの「データ処理システムにおけるクロック信号の同期的発生装置」（米国特許代５，２４３，７０３号、１９９３年９月７日）、Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｄ．Ｍｉｌｌｅｒの「信号分配システム」（米国特許第５，７１２，８８２、１９９８年１月２７日）を参照）。これらの技術のために、任意のパルス分散がタイミングエラーを発生させ、パルスが発生器からより遠くに離れて伝達するにつれて、タイミングエラーが増加する。高周波数でのこれらのエラーを避ける理論的可能性は、非常に良好な低分散伝送ラインを使用することか、または、伝送ラインの全長を短く保つことかのいずれかである。第１のオプションはシステムコストを増加させ、第２のオプションは有用な利用形態の数を減少させる。光学導波管で伝送された高速光パルスで、このアプローチを適用することは十分に低分散を提供するが、そのようなシステムは、光−電気変換に関するエラーが発生し易い追加の機能を必要とする。
【０００８】
提案されたシリアルクロック分配方式の第２の分類は、時間平均のために、伝送ライン及びアナログ乗算器上で電気的正弦波励振を用いる（ＮＲＡＯの「巨大アレイ電波望遠鏡，Ｖｏｌ．２」（国立電波天文学観測所、グリーンバンク、ウェストバージニア、Ｃｈ．１４、１９６７年）、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｒ  Ｇｏｕｌｅｔｔｅの「コモンフェーズクロック信号の分配の技術」（米国特許第６，５３１，３５８Ｂ１号、２００３年５月１３日）、及び、Ｖ．Ｐｒｏｄａｎｏｖ及びＭ．Ｂａｎｕの「双方向性信号伝達を使用したＶＬＳＩにおけるＧＨｚシリアル受動クロック分配」（“２００６  ＩＥＥＥ  Ｃｕｓｔｏｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ”の議事録）を参照）。単一トーン信号伝達の１つの利点は、システム性能におけるネガティブな要因としての分散の除去である。さらに、乗算器の使用は、この方式の見かけ上の簡易性によって、より魅力的に見える。しかしながら、この理論的な簡易性は見かけだけである。
【０００９】
綿密な分析で、全体の方式の精度が、使いながらに実現されうるアナログ乗算器の品質に依存することが明らかになった。乗算器出力の（高）調波純度が特に関連する。ＲＦミキサとして使用されるもののように典型的な高周波乗算回路は、高調波を多く含む出力を生成する。出力高調波が重大なタイミングエラーを発生させるので、このような回路を精確な時間平均のために使用することができない。従って、低い高調波出力成分を有する特定のアナログ乗算回路が求められる。ＶＬＳＩクロッキングのような低コストの利用形態にとっては、これは些細な設計上の課題ではない。即ち、各乗算器の出力をクリーンにするための一体型のＲＦフィルタを使用することは経済的ではない。２つの乗算器の入力が同じ大きさを有していない場合、非常に低い高調波成分を有する一体型の乗算器の構成はさらに複雑である。従って、実際には、伝送ライン上の信号損失が低く維持されなければならない。前述したとおり、そのようなものは高価な低損失伝送ラインを実施する必要性によるコスト高を招き、又は、短い全体伝送ライン長によって制限される可能性のある応用の点で、これが技術を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，３６１，２７７号
【特許文献２】米国特許代５，２４３，７０３号
【特許文献３】米国特許第５，７１２，８８２号
【特許文献４】米国特許第６，５３１，３５８Ｂ１号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】巨大アレイ電波望遠鏡，Ｖｏｌ．２
【非特許文献２】２００６  ＩＥＥＥ  Ｃｕｓｔｏｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ議事録
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従来のツリー（即ちコーポレートフィード）分配方式及び純シリアル分配方式が２つの事例を表す。本発明の実施形態は、過度な伝送ライン長を必要とせずに、純シリアル方式の長所にアプローチする方法及びシステムを含む。本発明の実施形態は、最も広範囲な予想される利用形態のために、純トーンよりもむしろ、変調信号を使用する。
【００１３】
本発明の一実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によってそのツリートランク（幹）の一端で励起された第１ツリーネットワークと、キャリア周波数ｆの第２信号を有する第２発生器によってそのツリートランクの一端で励起された第２ツリーネットワークとを備える。信号分配システムは、さらに、信号検出ポイント対のセット（組）を含む。信号検出ポイント対は位相同期対を備え、当該位相同期対において、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、他方のポイントが第２ツリーネットワーク上にある。さらに、各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が、同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。信号分配システムは、各対のための出力信号を生成するように、各位相同期対における信号を処理するための手段をさらに含み、そのキャリア周波数位相が、同期飛行時間のみの相関要素（関数）である。
【００１４】
この実施形態の第１及び第２発生器はパルス発生器を備え、位相同期対信号を処理する回路が２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１及び第２発生器は、正弦波（単一周波数）発生器であってもよく、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器であってもよい。第１及び第２ツリーネットワークを受動光ネットワークとすることができる。第１及び第２ツリーネットワークを、光伝送ライン及び能動光信号再生器を含む、能動ネットワークとすることもできる。第１及び第２ツリーネットワークを、受動電気ネットワークとすることもできる。第１及び第２ツリーネットワークを、電気伝送ライン及び電気信号再生器を含む、能動ネットワークとすることもできる。
【００１５】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によってそのツリートランクの一端で励起された第１ツリーネットワークと、キャリア周波数ｆの第２信号を有する第２発生器によってそのツリートランクの一端で励起された第２ツリーネットワークと、を備え、第１発生器の変調及び第２発生器の変調が、大きさにおいて等しく、及び、位相が反対である。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。各対において、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、及び、他方のポイントが第２ツリーネットワーク上にあるように、信号検出ポイントは位相同期対を備える。各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計を含み、それは同期飛行時間と呼ばれる定数である。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を生成するように、各位相同期対における信号を処理するための手段をさらに含み、そのキャリア周波数位相が同期飛行時間のみの相関要素である。
【００１６】
この実施形態の第１及び第２発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路が２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１及び第２発生器は正弦波発生器を含む。位相同期対信号を処理する回路をアナログ乗算器とすることができる。第１及び第２ツリーネットワークは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００１７】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によってそのツリートランクの一端で励起された第１ツリーネットワークと、その（第２ツリーネットワークの）トランクが第１ネットワークに接続された第２ツリーネットワークとを備える。信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、位相同期対を備え、各対で、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、及び、他方のポイントが第２ネットワーク上にあり、そして、各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を生成するように各位相同期対における信号を処理する手段を備え、そのキャリア周波数位相は同期飛行時間のみの相関要素である。
【００１８】
本実施形態の第１発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路が２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１発生器は正弦波発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光ネットワークを備える。第１及び第２ツリーネットワークは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００１９】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、第１及び第２ツリーネットワークを備え、各ネットワークはトランク及び当該トランクに接続されたＮブランチ（枝）からなり、他方、第１ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によってそのツリートランクの一端で励起され、第２ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第２信号を有する第２発生器によってそのツリートランクの一端で励起されている。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、各対において、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、及び他方のポイントが第２ツリーネットワーク上にあるように、位相同期対を備える。各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を備える。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を生成するように、各位相同期対における信号を処理する手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相は同期飛行時間のみの相関要素である。
【００２０】
この実施形態において、第１及び第２発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路は２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１及び第２発生器は正弦波発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは光伝送ライン及び能動光信号再生器を含む能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００２１】
本発明の別実施形態に従って、第１及び第２ツリーネットワークを備える信号分配システムが提供される。各ネットワークはトランク及び当該トランクに接続されたＮブランチを備え、他方、第１ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によってそのツリートランクの一端で励起され、第２ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第２信号を有する第２発生器によってそのツリートランクの一端で励起される。この実施形態の第１分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、各対において、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、及び、他方のポイントが第２ツリーネットワーク上にあるように、位相同期対を備える。各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を生成するように、各位相同期対における信号を処理するための手段を備え、そのキャリア周波数位相が同期飛行時間のみの相関要素である。
【００２２】
第１発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路は２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１発生器は正弦波発生器を含み、位相同期信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光学ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは光伝送ライン及び能動光信号再生器を備える能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００２３】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、第１及び第２ツリーネットワークを備え、各ネットワークは、Ｎブランチのセットが接続されるトランクからなり、Ｍブランチの第２セットが、第１セットにおけるブランチに接続され、他方、第１ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によって一端で励起され、第２ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第２信号を有する第２発生器によって一端で励起される。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、各対において、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、他方のポイントが第２ツリーネットワーク上にあるように、位相同期対を備える。各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を発生させるように、各位相同期対における信号を処理する手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が同期飛行時間のみの相関要素である。
【００２４】
第１及び第２発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路は２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１及び第２発生器は正弦波発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００２５】
本発明の実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、第１及び第２ツリーネットワークを備え、各ネットワークは、Ｎブランチのセットが接続されるトランクを備え、Ｍブランチの第２セットが、第１セットにおけるブランチに接続され、他方、第１ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第１信号を有する第１発生器によって一端で励起され、第２ツリーネットワークトランクが、キャリア周波数ｆの第２信号を有する第２発生器によって一端で励起される。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、各対において、一方のポイントが第１ツリーネットワーク上にあり、他方のポイントが第２ツリーネットワーク上にあるように、位相同期対を備える。各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を発生させるように、各位相同期対における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が同期飛行時間のみの相関要素である。
【００２６】
第１発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路は２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１発生器は正弦波発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００２７】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、キャリア周波数ｆの第１非周期信号を有する第１発生器によって一端で励起される、ブランチを有さない第１トランクネットワークと、キャリア周波数ｆの第２非周期信号を有する第２発生器によって一端で励起される、ブランチを有さない第２トランクネットワークとを備える。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、各対において、一方のポイントが第１トランクネットワーク上にあり、他方のポイントが第２トランクネットワーク上にあるように、位相同期対を備え、各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。前記信号分配システムは、各対の出力信号を発生させるように、各位相同期対における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相は同期飛行時間のみの相関要素である。
【００２８】
この実施形態の第１及び第２発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路は２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１及び第２発生器は正弦波発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００２９】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、キャリア周波数ｆの第１非周期信号を有する第１発生器によって一端で励起される、ブランチを有さない第１トランクネットワークと、キャリア周波数ｆの第２非周期信号を有する第２発生器によって一端で励起される、ブランチを有さない第２トランクネットワークと、を備え、他方、第１発生器の変調及び第２発生器の変調が、大きさにおいて等しく、位相において反対である。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント対のセットをさらに備える。信号検出ポイントは、各対において、一方のポイントが第１トランクネットワーク上にあり、他方のポイントが第２トランクネットワーク上にあるように、位相同期対を備え、各対は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が同期飛行時間と呼ばれる定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各対の出力信号を発生させるように、各位相同期対における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が同期飛行時間のみの相関要素である。
【００３０】
この実施形態の第１及び第２発生器はパルス発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路は、２つの入力パルス間の平均到達時間を抽出する。第１及び第２発生器は正弦波発生器を含み、位相同期対信号を処理する回路はアナログ乗算器を含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動光ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに含む能動ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは受動電気ネットワークを含む。第１及び第２ツリーネットワークは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００３１】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、ブランチを有さない第１、第２、第３及び第４トランクネットワークを備え、他方、第１及び第３トランクが、キャリア周波数ｆ１の第１及び第３信号にて第１及び第３発生器によってそれぞれ励起され、第２及び第４トランクが、キャリア周波数ｆ２の第２及び第４信号にて第２及び第４発生器によってそれぞれ励起される。この実施形態の信号分配システムは、信号検出ポイント４重部（４つ１組、ｑｕａｄｒｕｐｌｅｓ）のセットをさらに備える。信号検出ポイント４重部は、各４重部において、第１ポイントが第１トランク上にあり、第２ポイントが第２トランク上にあり、第３ポイントが第３トランク上にあり、及び、第４ポイントが第４トランク上にあるように、位相同期４重部を備え、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第３発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、また、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間と第４発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００３２】
この実施形態の４つの発生器は正弦波発生器を含み、位相同期４重部信号を処理する回路は３つのアナログ乗算器をさらに含み、第１乗算器が４重部における第１及び第２ポイントに接続され、第２乗算器が４重部における第３及び第４ポイントに接続され、第３乗算器が第１及び第２乗算器のフィルタされた出力を乗算するように接続される。４つのトランクは受動光ネットワークを含む。４つのトランクは、光伝送ライン及び能動光信号再生器を含む能動ネットワークである。４つのトランクは受動電気ネットワークを含む。４つのトランクは、電気伝送ライン及び電気信号再生器を含む能動ネットワークを含む。
【００３３】
本発明の実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、ブランチを有さない第１、第２、第３及び第４トランクネットワークを備える。ここで、第１及び第３トランクは、キャリア周波数ｆ１の第１及び第３信号、並びに、大きさが等しいが位相が反対の第１及び第３変調信号にて第１及び第３発生器によってそれぞれ励起される。第２及び第４トランクは、キャリア周波数ｆ２の第２及び第４信号、並びに、大きさが等しいが位相が反対の第２及び第４変調信号にて第２及び第４発生器によってそれぞれ励起される。この実施形態の信号分配システムは、位相同期４重部と呼ばれる信号検出ポイント４重部のセットをさらに備え、各４重部において、第１ポイントが第１トランク上にあり、第２ポイントが第２トランク上にあり、第３ポイントが第３トランク上にあり、及び、第４ポイントが第４トランク上にあって、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第３発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、及び、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間と第４発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が、第１同期飛行時間と異なりうる第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００３４】
この実施形態の４つの発生器は正弦波発生器を含み、位相同期４重部信号を処理する回路は３つのアナログ乗算器をさらに含み、第１乗算器が４重部における第１及び第２ポイントに接続され、第２乗算器が４重部における第３及び第４ポイントに接続され、第３乗算器が第１及び第２乗算器のフィルタされた出力を乗算するように接続される。４つのトランクは受動光ネットワークを含む。４つのトランクは、光伝送ライン及び能動光信号再生器を含む能動ネットワークである。４つのトランクは受動電気ネットワークを含む。４つのトランクは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００３５】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、ブランチを有さない第１、第２、第３及び第４トランクネットワークを備え、他方、第１トランクがキャリア周波数ｆ１の第１信号にて第１発生器によって励起され、第２トランクがキャリア周波数ｆ２の第２信号にて第２発生器によって励起され、第３トランクが第１トランクに接続され、及び、第４トランクが第２トランクに接続される。この実施形態の信号分配システムは、位相同期４重部を備える信号検出ポイント４重部のセットをさらに備え、各４重部において、第１ポイントが第１トランク上にあり、第２ポイントが第２トランク上にあり、第３ポイントが第３トランク上にあり、及び、第４ポイントが第４トランク上にあって、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第１発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、及び、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が、第１同期飛行時間と異なりうる第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００３６】
この実施形態の４つの発生器は正弦波発生器であり、位相同期４重部信号を処理する回路は３つのアナログ乗算器を含み、第１乗算器が４重部における第１及び第２ポイントに接続され、第２乗算器が４重部における第３及び第４ポイントに接続され、第３乗算器が第１及び第２乗算器のフィルタされた出力を乗算するように接続される。４つのトランクは受動光ネットワークを含む。４つのトランクは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。４つのトランクは受動電気ネットワークを含む。４つのトランクは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００３７】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、第１、第２、第３及び第４ツリーネットワークを備え、他方、第１及び第３ツリーネットワークのトランクがキャリア周波数ｆ１の第１及び第３信号にて第１及び第３発生器によってそれぞれ励起され、第２及び第４ツリーネットワークのトランクがキャリア周波数ｆ２の第２及び第４信号にて第２及び第４発生器によってそれぞれ励起される。この実施形態の信号分配システムは、位相同期４重部と呼ばれる信号検出ポイント４重部のセットをさらに備え、各４重部において、第１ポイントが第１ツリー上にあり、第２ポイントが第２ツリー上にあり、第３ポイントが第３ツリー上にあり、及び、第４ポイントが第４ツリー上にあって、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第３発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、及び、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間と第４発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が、第１同期飛行時間と異なりうる第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００３８】
この実施形態の４つの発生器は正弦波発生器を含み、位相同期４重部信号を処理する回路は３つのアナログ乗算器を含み、第１乗算器が４重部における第１及び第２ポイントに接続され、第２乗算器が４重部における第３及び第４ポイントに接続され、第３乗算器が第１及び第２乗算器のフィルタされた出力を乗算するように接続される。４つのツリーは受動光ネットワークを含む。４つのツリーは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。４つのツリーは受動電気ネットワークを含む。４つのツリーは、電気伝送ライン及び電気信号再生器を含む能動ネットワークを含む。
【００３９】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、第１、第２、第３及び第４ツリーネットワークを備え、他方、第１及び第３ツリーネットワークのトランクがキャリア周波数ｆ１の第１及び第３信号、並びに、大きさが等しいが位相が反対の第１及び第３変調信号にて第１及び第３発生器によってそれぞれ励起され、第２及び第４ツリーネットワークのトランクがキャリア周波数ｆ２の第２及び第４信号、並びに、大きさが等しいが位相が反対の第２及び第４変調信号にて第２及び第４発生器によってそれぞれ励起される。本実施形態の信号分配システムは、位相同期４重部と呼ばれる信号検出ポイント４重部のセットをさらに備え、各４重部において、第１ポイントが第１ツリー上にあり、第２ポイントが第２ツリー上にあり、第３ポイントが第３ツリー上にあり、及び、第４ポイントが第４ツリー上にあって、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第３発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、及び、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間と第４発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が、第１同期飛行時間と異なりうる第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００４０】
この実施形態の４つの発生器は正弦波発生器を含み、位相同期４重部信号を処理する回路は３つのアナログ乗算器を含み、第１乗算器が４重部における第１及び第２ポイントに接続され、第２乗算器が４重部における第３及び第４ポイントに接続され、第３乗算器が第１及び第２乗算器のフィルタされた出力を乗算するように接続される。４つのツリーは受動光ネットワークを含む。４つのツリーは、光伝送ライン及び能動光信号再生器を備える能動ネットワークを含む。４つのツリーは受動電気ネットワークを含む。４つのツリーは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００４１】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、第１、第２、第３及び第４ツリーネットワークを備え、他方、第１ツリーネットワークのトランクがキャリア周波数ｆ１の第１信号にて第１発生器によって励起され、第２ツリーネットワークのトランクがキャリア周波数ｆ２の第２信号にて第２発生器によって励起され、第３ツリーネットワークのトランクが第１ツリーネットワークに接続され、及び、第４ツリーネットワークのトランクが第２ツリーネットワークに接続される。この実施形態の信号分配システムは、位相同期４重部と呼ばれる信号検出ポイント４重部のセットをさらに含み、各４重部において、第１ポイントが第１ツリー上にあり、第２ポイントが第２ツリー上にあり、第３ポイントが第３ツリー上にあり、及び、第４ポイントが第４ツリー上にあって、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第１発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、及び、第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が、第１同期飛行時間と異なりうる第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を備える。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００４２】
この実施形態の４つの発生器は正弦波発生器を含み、位相同期４重部信号を処理する回路は３つのアナログ乗算器を含み、第１乗算器が４重部における第１及び第２ポイントに接続され、第２乗算器が４重部における第３及び第４ポイントに接続され、第３乗算器が第１及び第２乗算器のフィルタされた出力を乗算するように接続される。４つのツリーは受動光ネットワークを含む。４つのツリーは、光伝送ライン及び能動光信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。４つのツリーは受動電気ネットワークを含む。４つのツリーは、電気伝送ライン及び電気信号再生器をさらに備える能動ネットワークを含む。
【００４３】
本発明の別実施形態に従って、信号分配システムが提供される。この信号分配システムは、ブランチを有さない第１、第２、第３及び第４トランクネットワークを備え、他方、第１及び第３トランクが、キャリア周波数ｆ１及び直角位相のキャリア位相の第１及び第３信号にて第１及び第３発生器によってそれぞれ励起され、第２及び第４トランクが、キャリア周波数ｆ２及び直角位相のキャリア位相の第２及び第４信号にて第２及び第４発生器によってそれぞれ励起される。この実施形態の信号分配システムは、位相同期４重部と呼ばれる信号検出ポイント４重部のセットをさらに備え、各４重部において、第１ポイントが第１トランク上にあり、第２ポイントが第２トランク上にあり、第３ポイントが第３トランク上にあり、及び、第４ポイントが第４トランク上にあって、各４重部は、第１発生器からその第１ポイントへの信号伝播時間と第２発生器からその第２ポイントへの信号伝播時間との合計が第１同期飛行時間と呼ばれる定数であり、及び、第３発生器からその第３ポイントへの信号伝播時間と第４発生器からその第４ポイントへの信号伝播時間との合計が、第１同期飛行時間と異なりうる第２同期飛行時間と呼ばれる別の定数であるという特性を有する。この実施形態の信号分配システムは、各４重部の出力信号を発生させるように、各位相同期４重部における信号を処理するための手段をさらに備え、そのキャリア周波数位相が第１及び第２同期飛行時間のみの相関要素である。
【００４４】
上に列挙した本発明の特徴を詳細に理解できるように、上記の要約された本発明のさらに詳しい実施形態の説明が、添付した図面に表された実施例によってなされている。しかしながら、添付図面は、本発明の技術的範囲に含まれる典型的な実施形態を記述しただけであり、限定する意図はなく、本発明は他の等価で効果的な実施形態を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に従って、２つの発生器によって励起された、対のブランチを有する２つの独立ツリーネットワークを有する同期システムの概略図。
【図２】本発明の実施形態に従って、ブランチ対上に配置された到達時間平均化クライアント（ＡＴＡＣ）回路を有する、図１の同期システムのツリーネットワークの概略図。
【図３】本発明の実施形態に従って、発生器信号がパルスを含むＡＴＡＣ回路のタイミング図及び機能性を表した図。
【図４】本発明の実施形態に従って、図２の同期システムの概略図であって、２つの発生器からＡＴＡＣ回路Ｂへの移動時間ＴＢ１及びＴＢ２を表し、ＴＢ１とＴＢ２との合計としてシステム量ＳＦＴ（同期飛行時間）を定める図。
【図５】本発明の実施形態に従って、図２の同期システムの概略図であって、２つの発生器からＡＴＡＣ回路Ｄへの移動時間ＴＤ１及びＴＤ２を表し、それらの合計ＴＤ１＋ＴＤ２がＳＦＴに等しいことを表す図。
【図６】本発明の実施形態に従って、同期システムの概略図であって、２つの発生器から仮想ＡＴＡＣ回路Ｂ´への移動時間ＴＢ´１及びＴＢ´２を表し、それらの合計ＴＢ´１＋ＴＢ´２がＳＦＴに等しいことを表す図。
【図７】本発明の実施形態に従って、図６の同期システムの概略図であって、図６からのクライアントＢ、クライアントＤ及び仮想クライアントＢ´での到達時間を表し、両発生器が時間０でのパルスを送ると、到達時間が全ての場合に等しく、ＳＦＴの相関要素であることを明らかにする図。
【図８】本発明の実施形態に従って、図６の同期システムのタイミング図であって、δＴ、最大振幅間の位相変化を有する発生器＃２の角度変調を表す図。
【図９】本発明の実施形態に従って、タイミング図、及び、一般のＳ−クライアント回路であって、その出力がＳＦＴの相関要素であり、機能性がどのＡＴＡＣ回路よりも一般的である回路を表す図。
【図１０】本発明の実施形態に従って、単一発生器を有する同期システムの概略図。
【図１１】本発明の実施形態に従って、単一発生器を有する同期システムの概略図。
【図１２】本発明の実施形態に従って、２次元デカルトシステムを表す物理的に分離したツリートランクを有する同期システムの概略図。
【図１３】本発明の実施形態に従って、物理的に分離したツリートランクを有するデカルトシステムを有する同期システムの概略図。
【図１４】本発明の実施形態に従って、ツリーブランチを有さず、２つの発生器を有し、一方の発生器が変調されている、同期システムの概略図。
【図１５】本発明の実施形態に従って、ツリーブランチを有さず、２つの発生器を有し、両方の発生器が変調されている、同期システムの概略図。
【図１６】本発明の実施形態に従って、ツリーブランチを有さず、単一発生器を有する同期システムの概略図。
【図１７】本発明の実施形態に従って、「変形した」トランクを有する図２の同期システムの概略図。
【図１８】本発明の実施形態に従って、「変形した」トランク及びブランチを有する図２の同期システムの概略図。
【図１９】本発明の実施形態に従って、位相同期対（ａ１，ａ２），（ｂ１，ｂ２），（ｃ１，ｃ２）．．．（ｎ１，ｎ２）を形成するように選択された検出ポイントを有する２つの一般のツリーネットワークを有する同期システムの概略図。
【図２０】本発明の実施形態に従って、位相同期対（ａ１，ａ２），（ｂ１，ｂ２），（ｃ１，ｃ２），（ｎ１，ｎ２）のポイントで加えられたＳ−クライアント回路を有する、図１９からのツリーネットワークの概略図。
【図２１】本発明の実施形態に従って、単一発生器を用いる、図２０の一般の信号分配原理の概略図。
【図２２】本発明の実施形態に従って、全位相同期対において閉ポイントを有する図２０のシステムを実行する方法の概略図。
【図２３】本発明の実施形態に従って、２つの発生器を有する３次元デカルト同期システムの概略図。
【図２４】本発明の実施形態に従って、単一発生器を有する３次元デカルト同期システムの概略図。
【図２５】本発明の実施形態に従って、４つのトランク及び４つの発生器を有する２周波数同期システムの概略図。
【図２６】本発明の実施形態に従って、４つのトランク及び２つの発生器を有する２周波数システムの概略図。
【図２７】本発明の実施形態に従って、図２５−２６の同期システムのＳ−クライアント回路の概略図。
【図２８】本発明の実施形態に従って、４つのツリーネットワーク及び４つの発生器を有する２周波数システムの概略図。
【図２９】本発明の実施形態に従って、４つのツリーネットワーク及び２つの発生器を有する２周波数システムの概略図。
【図３０】本発明の実施形態に従って、２つのツリーネットワーク及び２つの発生器を有する２周波数システムの概略図。
【図３１】本発明の実施形態に従って、４つのツリートランク及び４つの発生器を有する２周波数Ｉ／Ｑシステムの概略図。
【図３２】本発明の実施形態に従って、４つのトランク及び２つの発生器を有する２周波数Ｉ／Ｑシステムの概略図。
【図３３】本発明の実施形態に従って、２つのツリーネットワーク及び２つの発生器を有する２周波数Ｉ／Ｑシステムの概略図。
【図３４】本発明の実施形態に従って、２つのツリーネットワーク及び２つの発生器を有する２周波数Ｉ／Ｑシステムの概略図。
【図３５】本発明の実施形態に従って、グローバルに同期された双方向性のローカルオシレータ（ＬＯ）信号を有する２重変換システムの概略図。
【図３６】本発明の実施形態に従って、トポロジーの２つのネットワーク、及び、信号の位相関係に基づいて選択された位相同期対（ａ１，ａ２），（ｂ１，ｂ２），（ｃ１，ｃ２），（ｄ１，ｄ２）を有する同期システムの概略図。
【図３７】本発明の実施形態に従って、単一発生器を有する図３６の同期システムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
（２レベルツリーを用いる単一周波数システム）
本発明の実施形態は、キャリアが同じ周波数を有し、互いに精確な位相関係にあるように、空間における多くのポイント（地点）で少なくとも２つの変調信号の発生器を含む。
【００４７】
図１は、２つの独立ツリーネットワークの概略図を表し、それぞれがツリートランク１及びツリーブランチ２から構成される。ツリートランク及びツリーブランチは、電気マイクロストリップライン、光導波管、又は、音伝播ガイドのような、適切に終端処理（ターミネート）された伝送ライン（終端回路は簡易化のために図１に示さず）である。トランク１とブランチ２との間の相違は、実質的なものでなく、むしろ名目的においてであり、ツリーネットワーク入力ポートに関する伝送ライン（ＴＬ）の相対的な位置に基づいている。トランク１は、入力ポートに直接的に接続された伝送ラインとして定められている。ブランチ２は、受動又は能動回路３を通して、トランク１に接続される。受動結合回路は、簡易信号スプリッタ（分割器）でありうる。電気システムの場合における能動結合回路は、結合ポイントでのトランクの電圧を検知して、ブランチを駆動する電圧増幅器でありうる。これらの結合回路を介した信号遅延は、全結合回路に対しては同一であるか、又は、互いに既知の関係にあると想定される。簡易化及び明確化のために、図１のツリーネットワーク及び全ての他の図面におけるツリーネットワークは、明確に終端回路を図示しない。それにもかかわらず、重要な信号反射を避けるために、全てのネットワークトランク及びブランチは適切に（簡単なレジスタ又はより複雑な回路に）接続されている。
【００４８】
図１に示されたツリーネットワークは、ＴＬツリーネットワークとして、本明細書に関するツリーネットワークのより大きい分類（クラス）の特定のケースである。一般には、ＴＬネットワークは、ＴＬツリー入力に結合されたＴＬであるトランクと、トランク又は他のブランチのいずれかに結合されたＴＬである多くのブランチとを有する。ＴＬツリーネットワークのレベルは、ＴＬツリー入力で適用（入力）された信号が通って移動する最大数のブランチに（ブランチとしてトランクを数えて）１を加えたものである。例えば、図１のＴＬツリーは、２レベルツリーである（入力信号が１トランク及び１ブランチを通って移動する）。後述のように、３以上のレベルを有するＴＬツリーの実施例（例えば図１９−２０）が提供される。本発明の実施形態は、ＴＬツリーネットワークを考慮しているが、ＴＬツリーネットワークでない多くのツリーネットワークをもまた考慮していることを理解すべきである。例えば、トランク及びブランチの一部又は全てが、ＴＬなしに構成されてもよい。ＴＬ構成要素の使用は決定的ではない。
【００４９】
図１の２つのツリーネットワークは平行なトランクを有し、及び、それらのブランチは、全ての対（ペア）４が実質的に同一の物理的構造を有するように対にされている。各ブランチ対が平行なトランクに接続される位置は決定的な要素ではない。全ての対における２つのブランチは、互いに極めて近接している。
【００５０】
２つの発生器５は、入力信号を図１におけるツリーネットワークに加える。発生器信号は、周波数ｆの変調キャリアであってもよい。変調が存在しない（ゼロ変調）とき、キャリアは任意の周期信号であり、また、変調が存在しないとき、キャリア周波数はキャリアの周波数である。位相又は周波数変調のように、変調が存在するとき、通常、キャリアは周期信号ではない。
【００５１】
図２は、図１のネットワーク構成と、（以下に説明される、最大実用限界に従った）数の実質的に同一の「到達時間平均化クライアント（Ａｒｒｉｖａｌ−Ｔｉｍｅ−Ａｖｅｒａｇｉｎｇ  Ｃｌｉｅｎｔ）」と呼ばれる回路ブロック、即ち、ネットワークに取り付けられたＡＴＡＣ回路と、からなる信号分配システムの概略図である。ブロック５は、図２のＡＴＡＣ回路の１つを表す。図２における他のＡＴＡＣ回路は、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｚ、ＡＡ及びＡＦとラベル付けされている。
【００５２】
図３に示すとおり、各ＡＴＡＣ回路は、２つの入力及び１つの出力を有する。ＡＴＡＣ回路の入力は、隣接位置にあるブランチ対の（複数の）ブランチに接続される。ＡＴＡＣ回路の一部は、他のものと逆順で接続されてもよい。例えば、「ノーマル」接続順序が、第１ツリーネットワークに取り付けられたＡＴＡＣ回路の第１入力、及び、第２ツリーネットワークに接続されたＡＴＡＣ回路の第２入力として定められた場合、そのとき、ＡＴＡＣ回路の一部が、第２ツリーネットワークに取り付けられたそれらの第１入力、及び、第１ツリーネットワークに取り付けられたそれらの第２入力に接続されてもよい。
【００５３】
ＡＴＡＣ回路は、使用意図がある（意味がある）、ツリーブランチを形成する伝送ラインを含まないと想定される。言い換えれば、各ツリー上を移動する信号が、ＡＴＡＣ回路の存在に影響を受けないと想定される。さらに明確にするため、図２のシステムが純電気的である場合、ツリー信号において重要な効果を有さないブランチ上の電圧又は電流をＡＴＡＣ回路が検出するように、ＡＴＡＣ回路の入力インピーダンスが、伝送ラインの特徴的なインピーダンスよりも大きいと想定される。ＡＴＡＣ回路の数が多すぎない場合、この想定は実用性において妥当である。これは、ＡＴＡＣ回路の数の最大実用限界についての前述のコメントの解説である。
【００５４】
ＡＴＡＣ回路の機能性は、発生器信号が周期パルス（ゼロ変調）であるときの場合について、図３に説明される。一般に、これらのパルスは異なる時間で２つのＡＴＡＣ回路入力において到達する。ＡＴＡＣ回路は２つの入力パルス間の周期の真ん中における出力パルスを発生させる。よって、回路の名前はこれに由来する。言い換えると、ＡＴＡＣ回路出力パルスは、入力パルスの到達時間の間の平均時間に位置する。周期パルスの場合のＡＴＡＣ回路の機能性は、クロック抽出回路と同様に説明される。クロック抽出回路については、Ｗａｙｎｅ  Ｄ．Ｇｒｏｖｅｒの「クロック分配及び分配クロック同期の方法および装置」（米国特許第５，３６１，２７７号、１９９４年１１月１日）、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｆａｒｍｗａｌｄ及びＭａｒｋ  Ｈｏｒｏｗｉｔｚの「データ処理システムにおけるクロック信号の同期的発生装置」（米国特許代５，２４３，７０３号、１９９３年９月７日）、及び、Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｄ．Ｍｉｌｌｅｒの「信号分配システム」（米国特許第５，７１２，８８２号、１９９８年１月２７日）において詳細に説明され、その内容をこれら本文に援用する。実用的な適用例はＰＬＬ及びＤＬＬ回路を含む。
【００５５】
図２のシステムのＡＴＡＣ回路の出力は、位相同期キャリアを有する。簡易化のために、周期的で変調を有さない発生器信号の場合を考える。図２のシステムはまた、特定して示された異なる信号伝播経路及び時間を有する図４〜６にも表される。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｚ、ＡＡ、ＡＦとラベル付けされたＡＴＡＣ回路は、クライアントＡ、Ｂ、Ｃなどとして表される。
【００５６】
図４において、ツリー入力からクライアントＢへの信号伝播時間はＴＢ１及びＴＢ２である。「同期飛行時間」又はＳＦＴと呼ばれるパラメータをＴＢ１とＴＢ２との合計として定める。
ＳＦＴ＝ＴＢ１＋ＴＢ２          （１）
【００５７】
図５は、クライアントＤへの信号経路、並びに、関連する信号移動時間ＴＤ１及びＴＤ２を表す。これらの量は、以下のようにＴＢ１及びＴＢ２において表現される。
ＴＤ１＝ＴＢ１−ΔＴ１          （２ａ）
ＴＤ２＝ＴＢ２＋ΔＴ１          （２ｂ）
【００５８】
式（２）の量ΔＴ１は、クライアントＢ位置とＤ位置との間のツリーブランチ上の信号移動時間である（図５）。式（２）を加えて、式（１）を利用すると以下の式が得られる。
ＴＤ１＋ＴＤ２＝ＳＦＴ          （３）
【００５９】
式（３）は、ブランチ上のクライアントＤの位置に関する任意の特定条件の想定なしに導出される。従って、この（考察中の）ブランチ対においては、ＳＦＴは定数である。同様に、全てのブランチ対は定数ＳＦＴを有する。さらに、全てのブランチ対のＳＦＴは同じ値を有することが証明できる。従って、ＳＦＴはシステム定数である。これは次に説明される。
【００６０】
図６は、左端上のブランチ対のＳＦＴに対して、右端上のブランチ対のＳＦＴを計算することについて焦点を当てる。そのブランチ対において、クライアントＢが左端のブランチ対上にあるのと相対的に同じ位置にクライアントが右端のブランチ対上に存在すると仮定する場合、この計算は単純である。図示の目的で、この仮想クライアントは仮想クライアントＢ´として表される。前述の説明に基づいて、仮想クライアントＢ´のＳＦＴは、右端ブランチ対のための定数である。発生器から仮想クライアントＢ´の位置への信号の移動時間は以下のように計算される。
ＴＢ´１＝ＴＢ１＋ΔＴ２          （４ａ）
ＴＢ´２＝ＴＢ２−ΔＴ２          （４ｂ）
【００６１】
式（４）における量ΔＴ２は、（左端及び左端の）検討中の２つのブランチ対を接続するトランク対セクション（部分）のためのツリートランク上の信号移動時間である。言い換えれば、右端ブランチ対は左端ブランチ対の空間における変換（平行移動）と見なすことができ、ΔＴ２はこの変換の際に信号が伝わるのに必要な時間を示している。式（４）を加えた結果、ＳＦＴはシステム定数になる。
ＴＢ´１＋ＴＢ´２＝ＴＤ１＋ＴＤ２＝ＳＦＴ          （５）
【００６２】
結論として、図２の分配システムにとって、ブランチ対上の任意位置に配置されたクライアント（ＡＴＡＣ回路）は信号を検出し、それらの信号の、各発生器から組み合わされた全体移動時間が、定数（ＳＦＴ）である。この特性は図７に図示されている。
【００６３】
発生器信号が時間ゼロで発生する周期パルスであると仮定して、図７は、これらのパルスが位置Ｂ、Ｄ及びＢ´に到達した時点（インスタンス）を表す。実線で表されるパルスが発生器＃１から発生し、点線で表されるパルスが発生器＃２から発生する。平均パルス到達時間は、ＳＦＴの値の半分と等しい絶対時間時点である（パルスが発生器によって発生した時点で、時間ゼロが定義されると仮定する）。従って、全てのクライアント出力は、精確な位相同期にある。この特性は、パルス発生時間に依存せず、図７のダイアグラムを利用して簡単に実証できる。各発生器から発生しているパルスの相対位置が、システム不変量、即ち、システム構成によって定められる量である、量ΔＴ１及びΔＴ２のみに依存する。これらの不変量は、時間座標上の発生器＃１からのパルスと発生器＃２からのパルスとの間の固有の対称性を決める。この対称性は、ＡＴＡＣ回路によって抽出されるグローバル基準を決定する。
【００６４】
前に説明したとおり、図２のシステムのクライアントが空間で異なる座標に位置するが、入力が周期信号即ち非変調キャリアである場合、それらの出力は精確な位相整合状態にある。そのバンド幅がキャリアに対して小さい角度変調の付加は、実用システム動作をさほど変化させない。図８はこれを図示する。
【００６５】
図８において、発生器＃２は、そのバンド幅がキャリア周波数よりも非常に小さい信号で変調された位相であると仮定する。例えば、キャリア周波数は１ＧＨｚであり、変調信号バンド幅は１ＫＨｚである。この場合、１ＫＨｚの正弦波変調の各変調サイクルに１０００００キャリアサイクルが存在する。変調信号が、１ＫＨｚバンド幅を有する一般のランダムな信号である場合、変調信号の変化率はさらに小さい。この変調の付加は、図８における点線のパルスを数千以上のパルスにわたって前後に非常にゆっくり動かすことによってパルス図を変化させるであろう。図８は、発生器＃２からのパルスの最大振幅間の（ピーク・トゥ・ピーク）δＴ位相変化を表す。（発生器＃１からの）ゼロ変調信号による平均化によって、クライアント出力は、２だけ減らされた同一変調を含む。
【００６６】
一般に、発生器＃２から各クライアントへの伝送ラインに沿った変調信号の伝播は、キャリア伝播と同じ速度を有する。従って、各クライアントは、妥当な遅延でこの信号を受け取る。しかしながら、多くの対象となる実施例において、発生器から最も遠いクライアントへの信号伝播時間は、変調自己相関幅（即ち、変調バンド幅の逆）に対して非常に短い。従って、実用の観点から、全てのクライアントは変調信号を瞬間的に受け取る。
【００６７】
図２の両方の発生器信号が角度変調されている場合、クライアント出力は平均角度変調を含む。重要な場合は、２つの発生器が反対の角度方向によって変調されたときである。各ツリーが変調信号を運ぶという事実にかかわらず、出力クライアント平均変調はゼロ（キャリアのみの出力）になる。これは、ＶＬＳＩクロック分配の重要な場合であり、ここでは、ＥＭＩが潜在的な問題である。１つの周波数で集中したエネルギーと高調波とを有する純周期信号を分配する代わりに、本発明の実施形態は、低ＥＭＩのためにさらに幅広いエネルギー分配を有する変調信号が分配されることを想定するが、それでも、クライアント出力で純クロック信号をさらに回収する。
【００６８】
図９は、グローバル出力位相同期を達成する、ＡＴＡＣ回路機能の実施形態を示す。ＳＦＴはシステム不変量である。従って、ＳＦＴの任意の相関要素（関数）はまた不変である。この理由によって、一般に、グローバル位相同期を得るために、ＳＦＴの相関要素である、出力を生成する任意のクライアント回路を用いることができる。明確にするために、用語「相関要素（関数）」は、ここで、特定の式を表すというより、一定の組からの全要素（例えば数）の単一値に関連する一般の数学的概念を表す。
【００６９】
ＳＦＴの関数を実行する回路は、同期クライアント即ち「Ｓ−クライアント」と呼ばれる。例えば、図９におけるＳ−クライアント機能性は、一定時間遅延を平均パルス到達時間に加算する。ＡＴＡＣ回路は全ての可能性のあるＳ−クライアントの特定のケースである。図９の機能性に関して、簡易なＳ−クライアントは、ＡＴＡＣ回路ではないが、平均パルス到達時間からオフセットした一定時間でロックするＤＬＬ（遅延ロックループ、Ｄｅｌａｙ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）である。一定時間遅延ΔＴは、２つのネットワーク上を移動するパルス列（パルストレイン）の周期から得ることができる。正弦波信号がアナログ乗算器として用いられる場合の他のＳ−クライアントの例は、ＮＲＡＯの「巨大アレイ電波望遠鏡，Ｖｏｌ．２」（国立電波天文学観測所、グリーンバンク、ウェストバージニア、Ｃｈ．１４、１９６７年）、及び、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｒ  Ｇｏｕｌｅｔｔｅの「コモンフェーズクロック信号の分配の技術」（米国特許第６，５３１，３５８Ｂ１号、２００３年５月１３日）に見出すことができ、その内容をこれらの本文に援用する。他の例は、位相オフセットを有するアナログ乗算器を含む。
【００７０】
図２のシステムは、さらに、別の重要な潜在能力、即ち、キャリアに対するクライアント出力の位相を個別にシフトさせる能力を有する。これを達成可能な２つの方法がある。１つの方法は、下層（内在）絶対時間基準をさらに保存し、異なるＳＦＴの関数を実行する、異なるＳ−クライアントを使用することである。例えば、入力パルスに対して、変化するロック位置を有するＤＬＬクライアントを用いることができる。クライアント出力を位相シフトするための第２の方法は、ブランチ又はトランク結合で遅延又は位相シフトを導入することによる。これは、他のブランチに対するブランチ全体の抽出キャリア位相をシフトさせる能力を与えるだろう。これは、例えば、アジマス（放射方位）又は高度ビームステアリングのための、アンテナアレイ利用形態において利用可能である。
【００７１】
（２レベルツリーを有する別の単一周波数システム）
図２のシステムは、本発明の実施形態を紹介するために用いられたが、多くのバリエーションへ拡張可能である。図１０〜１６は、非限定的な実施例のリストを表す。図１０〜１３は、単一発生器を用いるシステムを表す。これらの場合、第２ツリーはそれぞれの第１ツリーのトランクに接続される。図１４〜１６は、トランクのみを有しブランチを有さないシステムについて表す。
【００７２】
本発明の実施形態は、開示された関連技術に勝る多くの利点を含む。例えば、簡易シリアル接続を使用することが制限される代わりに、この発明の実施形態は、特別に構成（設計）されたツリーネットワークを使用する。純シリアルリンク（結合）とこれらツリーネットワークとの交換は、信号損失の同様の減少とともに、全体の伝送ライン長の顕著な減少を達成する。小さい幅及び適切な高特性インピーダンスの非常に長い低損失伝送ラインを構成するのが非常に困難であるＶＬＳＩ利用形態において、これは特に重要である。本発明の実施形態によるツリーの使用は、従来の信号分配におけるツリーの使用とは異なる。なぜなら、少なくとも、ツリーのルート（根元）からツリーのトップ（頂点）への等しい飛行時間を要求しないとともに、幾何学的な制限が存在しないからである。
【００７３】
さらに、周期信号のみを使用する代わりに、本発明の実施形態は、非周期信号を含む、キャリア周波数を有する任意の信号を使用することを意図する。これは、能動アレイトランスミッタなどにおけるキャリア同期変調信号の分配又は発生に重要である。さらに、これは、低ＥＭＩを有するＶＬＳＩクロック分配において有用性を有する。
【００７４】
ＳＦＴは、基本的なシステム不変量及び基本的な絶対時間単位として識別される。全ての同期の態様はＳＦＴから派生する。結果として、任意のＳＦＴの相関要素は、有効なタイミング基準を提供する。関連技術では、絶対時間基準として時間到達平均のみを認識するだけであった。従って、本発明の実施形態は、同期キャリア回路の統合のためのより一般的な方式を表す。
【００７５】
（単一周波数システムの一般化）
図２のシステムの第１の一般化の可能性は、図１７及び１８に図示される。図２の当初システムで開始し、クライアント出力のキャリア同期に影響を及ぼさずに、図１７のように、トランクを変形させる（歪める）ことができる。図４〜６に関する前記説明に基づき、これをさらに説明する。トランク長を変更する又はそれらの物理的形状の変形することの１つの効果は（両トランクが同じセクション長さを有する限り）、グローバルタイミング基準シフトである。図１８に示すとおり、全てのブランチが長さ及び形状において変形される場合も同様である。
【００７６】
ツリーの物理的形状が本質でないことの利点は、実用において非常に有益であり、本発明によって考慮されている。アレイ同期の場合において、本発明の実施形態は、コンフォーマル（等角、共形）デザイン（設計、構成）を意図する。ＶＬＳＩクロック分配の場合においても、Ｈツリーのような分配ツリーとは異なり、ＴＬ長及び形状の点で制限が課されない。
【００７７】
図１９及び２０は本発明のさらなる実施形態を表す。図１９において、図示された２つのツリーが存在し、一般に等しくないが、各ツリーは、１トランク及び多数のレベルにおいて接続された多数のブランチを有する。発生器は各ツリートランクを励起する。各対が第１ツリーからのポイント及び第２ツリーからのポイントを含むように、ツリーポイント対を選択することができる。これらの対は位相同期対と呼ばれる。各位相同期対はユニーク（独特な）なＳＦＴを有する。一般に、同じＳＦＴを有する多くの位相同期ポイントは識別可能である。例えば、任意に２つのポイント、各ツリー上の１つを選択して、第１対を形成することができる。
【００７８】
この特定の対のために、発生器＃１から当該対における第１ツリーポイントへの信号伝播時間と発生器＃２から当該対における第２ツリーポイントへの信号伝播時間との合計として計算されたＳＦＴが存在する。次に、第１ツリー上の発生器＃１から離れて、第２ツリー上の発生器＃２に向かうことができ、また、等しいＳＦＴを有する他のポイント対を見出すことができる。さらに、他のブランチを探して、等しいＳＦＴを有するさらなる対を見出すことができる。明らかに、任意のデュアルツリーネットワークのために、多くの可能なＳＦＴ及び関連するツリーポイント対のセットが存在する。等しいＳＦＴを有する同期対のセットは、同期対のコレクション（集合体）と呼ばれる。図１９は、３つの位相同期対（ａ１，ａ２），（ｂ１，ｂ２）及び（ｃ１，ｃ２）のコレクションを表す。
【００７９】
図２０は、ＳＦＴが絶対時間基準を抽出するのに使用される（位相同期キャリアを有する信号を生成する）ように、Ｓ−クライアント回路を図１９のネットワークに追加したものを表す。当然、前と同様に、１つの発生器を取り除いてもよく、第２ツリーが第１ツリーに接続されてもよい。この可能性は図２１に表される。図１９〜２１の実例と前の実例との間の唯一の相違は、それぞれ対応するツリーブランチは一般に互いに近接していなくてもよいので、Ｓ−クライアント回路が位相同期対上の信号をタップする（傍受する）追加の物理的手段を有しなければならなかったことにある。従って、Ｓ−クライアント回路は、必要に応じて、全てのポイントに到達するのに十分に長い入力ターミナル（終端）を有することが求められる。位相同期対が互いに近接するポイントを含むことを実質的に保証する実用的な方法は、１対のみのブランチのために、図２２に表されている。第２ツリーの対象ブランチは、折り曲げられて、第１ツリーの対象ブランチに近接して配置される。
【００８０】
図１９及び２０の一般のシステムは、ポイントのサブセットにのみ基づいた位相同期キャリアを有する信号を発生させるのに用いられてもよい。事実、一般に、同じネットワーク構成は、キャリア同期出力の多くのセットを発生させることが可能であり、各セットは、特定の位相同期対のコレクションを使用する。図２のネットワーク及びそれに基づく他のネットワークは、互いに隣接して配置されたツリーブランチ上の全ての隣接するポイントが位相同期対のコレクションを形成する特別な事例である。デカルトシステムと呼ばれる３次元拡張が、２つの発生器を使用する図２３、及び、単一発生器を使用する図２４に表される。同様に、図２又は図１２などのシステムは２次元デカルトシステムである。
【００８１】
異なるＳＦＴを有する位相同期ポイントのコレクションは、同一のＳ−クライアント出力を発生可能である。例えば、Ｓ−クライアントがアナログ乗算器の場合（正弦波信号の場合）、信号周期の整数によって異なるＳＦＴを有する位相同期ポイントの全コレクションは、同一のＳ−クライアント出力を発生させる。この理由は、２つのツリーネットワーク上の波の伝播が、時間と同様に空間における周期信号を生成するからである。
【００８２】
前例の場合では、信号反射を有さないツリーネットワーク、即ち、トランク及びブランチが適切に終端処理されたネットワークが検討された。これは、パルス信号伝達を使用する実施形態において特に重要である。信号反射を考慮した場合、ネットワークにおける複数の反射パルスの存在が、Ｓ−クライアントの操作を簡単に邪魔するだろう。正弦波信号伝達の場合には、反射の存在は位相及び強度変化のみを生成する。信号強度が小さすぎるポイントを使用しない場合は、位相変化はネットワーク上の異なるタッピング（接続）ポイントを選択することによって軽減されうる。
【００８３】
従って、最も一般的であるケースでは、前述のように、信号移動時間ではなく、信号位相間の特定の関係に基づいて位相同期対が選択されうる。例えば、そのような関係は、一定平均位相でありうる。さらに、２つのネットワークは、必ずしもツリーネットワークである必要がなく、任意のネットワークでありうる。
【００８４】
図３６は、信号位相が定数を増やし、又は、定数平均などを有するように、ポイント対（ａ１，ａ２），（ｂ１，ｂ２），（ｃ１，ｃ２）及び（ｄ１，ｄ２）が選択されている、この一般化されたケースを示す。Ｓ−クライアントはアナログ乗算器でありうる。Ｓ−クライアントの出力は位相同期キャリアである。
【００８５】
図３７は、ネットワークの１つが別のネットワークからタップされた信号によって励起される、単一発生器を有する本発明のこの実施形態を示す。
【００８６】
（２周波数システム）
本発明の実施形態は、上述の説明を２周波数及び２システムＳＦＴに適用することを意図する。最も簡易な例が図２５に表される。トランクのみを有しブランチを有さない４つのツリーが、４つのそれぞれ対応する発生器によって励起される。互いに隣接して配置された第１及び第３トランク上を移動する信号はキャリア周波数ｆ１を有し、互いに隣接して配置された第２及び第４トランク上を移動する信号はキャリア周波数ｆ２を有する。トランク上の全ての信号の伝播速度は、周波数ｆ１及びｆ２には依存しない定数であると想定されている。周波数ｆ１及びｆ２がさほど違わない場合、又は、伝送ラインが低分散である場合には、この想定は実用において適切である。
【００８７】
図２５において対として考えられる第１及び第３ツリーは、位相同期対（ａ１，ａ３），（ｂ１，ｂ３）及び（ｃ１，ｃ３）のコレクションのためのＳＦＴ１と呼ばれるシステムＳＦＴを有し、対として考えられる第２及び第４ツリーは、位相同期対（ａ１，ａ４），（ｂ１，ｂ４）及び（ｃ１，ｃ４）のコレクションのためのＳＦＴ２と呼ばれるシステムＳＦＴを有する。この場合におけるＳ−クライアント回路は、図２５に示すとおり、ツリー信号をタップさせる２つのアナログ乗算器と、２つのフィルタと、フィルタ出力を乗算する第３のアナログ乗算器とによって形成される。以下に表すように、簡易な三角計算から、周波数２（ｆ１＋ｆ２）で生じたキャリアが位置とは無関係であることが明らかである。
【００８８】
任意の座標ｘにおいて、４つの信号は、以下の式で表される。
Ｓ１（ｔ）＝Ａ１ｓｉｎ［（ｘ／ｃ−ｔ）ω１＋φ１］          （６ａ）
Ｓ２（ｔ）＝Ａ２ｓｉｎ［（ｘ／ｃ−ｔ）ω２＋φ２］          （６ｂ）
Ｓ３（ｔ）＝Ａ３ｓｉｎ［（ｘ／ｃ＋ｔ）ω１＋φ３］          （６ｃ）
Ｓ４（ｔ）＝Ａ４ｓｉｎ［（ｘ／ｃ＋ｔ）ω２＋φ４］          （６ｄ）
同じ速度ｃ（ＴＬにおける光速）でもって、信号Ｓ１（ｔ）及びＳ２（ｔ）は一方向に移動し、信号Ｓ３（ｔ）及びＳ４（ｔ）は反対の方向に移動する。式（６）は、角周波数ω１（２πｆ１）及びω２（２πｆ２）、並びに、任意の初期位相φ１、φ２、φ３、φ４に関連して記述される。式（６ａ）と（６ｂ）とを乗算し、及び、式（６ｃ）と（６ｄ）とを乗算して、以下の式を得られる。
Ｓ１（ｔ）Ｓ２（ｔ）＝
（１／２）Ａ１Ａ２ｃｏｓ［（ｘ／ｃ−ｔ）（ω１−ω２）＋（φ１−φ２）］−
（１／２）Ａ１Ａ２ｃｏｓ［（ｘ／ｃ−ｔ）（ω１＋ω２）＋（φ１＋φ２）］      （７ａ）
Ｓ３（ｔ）Ｓ４（ｔ）＝
（１／２）Ａ３Ａ３ｃｏｓ［（ｘ／ｃ＋ｔ）（ω１−ω２）＋（φ３−φ４）］−
（１／２）Ａ３Ａ４ｃｏｓ［（ｘ／ｃ＋ｔ）（ω１＋ω２）＋（φ３＋φ４）］      （７ｂ）
図２５における数学フィルタが、望ましくない（ｆ１−ｆ２）成分を拒絶して、（ｆ１＋ｆ２）を（７ａ）及び（７ｂ）において乗算後に以下を得る。
Ｓ１（ｔ）Ｓ２（ｔ）Ｓ３（ｔ）Ｓ４（ｔ）＝
（１／４）Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４ｃｏｓ［２（ω１＋ω２）ｔ＋（φ３＋φ４−φ１−φ２）］＋
（１／４）Ａ１Ａ２Ａ３Ａ４ｃｏｓ［２（ｘ／ｃ）（ω１＋ω２）＋（φ３＋φ４＋φ１＋φ２）］          （８）
式（８）における第１項は位置には依存せず、式（８）における第２項はＤＣ成分であり、容易に除くことができる。
【００８９】
（乗算が可換性及び結合性であるので、）結果を変更することなしに乗算の順序が数学的に反転可能であることを考えれば、計算によらずとも、前のキャリア同期効果は説明可能である。従って、最初に、第１及び第３トランク上の信号と第２及び第４トランク上の信号とを乗算し、それから、その結果を乗算することができる。この配列で信号の乗算を実行することは、一方が周波数ｆ１を有し、他方が周波数ｆ２を有し、同期キャリアを生成する、図１５のような２つのケースを有することと同じである。当然、２つの同期キャリアの乗算は、第３の同期キャリアを生じる結果となる。
【００９０】
図２６のシステムは、図２５のシステムに近似した変形であるが、２つの発生器のみを使用する。前述したように、図２７はクライアント回路を表す。図２８及び２９は、任意のツリーへこの発明の２周波数概念を一般化することについて表す。前と同様に、４つのブランチのみが明確に表される。
【００９１】
（追加の可能性）
この発明のさらなる実施形態は、事前の信号周波数システムにおける２つの発生器が異なる周波数で動作するところにおいて意図される。図３０は、２つのツリートランクが反対側からの正弦波信号によって励起され、及び、クライアント回路が簡易なアナログ乗算器である、最も簡単な例を表す。任意の座標において、信号は、
Ｓ１（ｔ）＝Ａｓｉｎ［（ｘ／ｃ−ｔ）ω１＋φ１］          （９ａ）
Ｓ２（ｔ）＝Ａｓｉｎ［（ｘ／ｃ＋ｔ）ω２＋φ２］          （９ｂ）
であり、これらを乗算することで以下の式を得られる。
0005409621.tif 000002
【００９２】
予測されるとおり、式（１０）は、周波数（ｆ１＋ｆ２）での一方と、周波数（ｆ１−ｆ２）での他方として、２つの正弦波成分を表す。不幸なことに成分両方が座標ｘに依存する。しかしながら、この依存の強さは２成分で非常に異なり、即ち、（ｆ１＋ｆ２）成分では弱く、（ｆ１−ｆ２）成分では強い。周波数ｆ１及びｆ２が非常に互いに近接する場合は、この特性は顕在化する。ｆ１＝ｆ２のときは、（ｆ１＋ｆ２）成分は位置に依存しないものになり、（ｆ１−ｆ２）はＤＣ成分になる。
【００９３】
実用の観点から、ｆ１及びｆ２が非常に近い場合、（ｆ１＋ｆ２）成分は、トランク上の長い距離にわたって、ほとんど位置に依存しない。従って、そのようなデュアル周波数システムが、同期キャリア発生のために使用されてもよい。当然、（ｆ１−ｆ２）成分は、フィルタで拒絶されるべきである。（ｆ１＋ｆ２）及び（ｆ１−ｆ２）成分が周波数において互いに離れているので、これは困難な課題ではない。
【００９４】
図３０における２周波数システムの異なる実施形態では、位相オフセットを有するキャリア発生させることが可能である。これらは、位置ｘに対して線形である。言い換えると、能動アレイのような利用形態が、位置で直線的に変化する位相シフトを有する異なるクライアントを必要とした場合、ｆ１＋ｆ２での所望のキャリア及び同期位相シフトを得るように、周波数ｆ１及びｆ２を調整することによって、図３０のシステムは使用されうる。さらに、共通モード成分(ｆ１＝ｆ０＋Δｆ、ｆ２＝ｆ０−Δｆ、ここでは、ｆ０は所望のキャリア周波数であり、Δｆは周波数オフセット)を変更することなしに、ｆ１及びｆ２を純粋に特異的に変化させることによって、クライアントは互いに動的にシフトした位相であり得る。
【００９５】
この概念のさらなる応用は、同相（Ｉ）及び直角位相（Ｑ）信号を使用することである。図３１は、ツリーがブランチを有さないトランクだけであるときのそのようなケースを表す。第１及び第３トランクは、周波数ｆ１（Ｉ及びＱ信号）を操作するＩ／Ｑ信号伝送サブシステムを形成し、及び、第２及び第４トランクは、周波数ｆ２を操作する別のＩ／Ｑ信号伝送サブシステムを形成する。前と同様に、トランク上の全ての信号の伝播速度は、周波数ｆ１及びｆ２には依存しない定数であると推定される。Ｓ−クライアント回路は、２つの乗算器及び加算器の組み合せである。任意の座標ｘでの４つの信号は、（信号の大きさを等しいと仮定すると）以下の式で表される。
Ｓ１（ｔ）＝Ａｓｉｎ［（ｘ／ｃ−ｔ）ω１＋φ１］          （１１ａ）
Ｓ２（ｔ）＝Ａｓｉｎ［（ｘ／ｃ＋ｔ）ω２＋φ２］          （１１ｂ）
Ｓ３（ｔ）＝Ａｓｉｎ［（ｘ／ｃ−ｔ）ω１＋φ１＋π／２］  （１１ｃ）
Ｓ４（ｔ）＝Ａｓｉｎ［（ｘ／ｃ＋ｔ）ω２＋φ２＋π／２］  （１１ｄ）
式（１１ａ）と（１１ｂ）とを乗算し、及び、式（１１ｃ）と（１１ｄ）とを乗算すると、以下の式を得られる。
0005409621.tif 000003
0005409621.tif 000004
式（１２ａ）と（１２ｂ）とを加算することにより、（ｆ１−ｆ２）項が打ち消されて以下の式を得られる。
0005409621.tif 000005
【００９６】
式（１３）は、（ｆ１＋ｆ２）項のみを含み、従って、このＩ／Ｑシステムは、図３０のシステムにおいて必要なフィルタの必要性を排除する。ｆ１＝ｆ２の場合には、Ｉ／Ｑシステムは、ｘに依存するＤＣ項を排除する。前述したとおり、このシステムは、ｘに依存する位相オフセットを有するキャリアを発生させるのに使用することができる。
【００９７】
図３２は、２つの発生器のみ及びＩ／Ｑ位相スプリッタを用いる、Ｉ／Ｑシステムの可能な変形を表す。さらに、この概念は、前述の場合と同様に、任意のツリートポロジーに一般化することができる。図３３及び３４は、ｆ１とｆ２とが異り、及びｆ１＝ｆ２のときのこの可能性を示す。
【００９８】
（２重変換システム）
全ての前述の場合において、グローバルに同期されたキャリア信号又はクロック信号を発生させることにおいて焦点が当てられてきた。アンテナアレイのような特定の利用形態において、本発明の実施形態は、明確に同期ＬＯ（ローカルオシレータ）信号を発生させることなしに、多くのＲＦ信号をグローバルに同期された周波数変換することを意図している。図３５はそのような場合を表す。ここで、ＲＦ信号が最初に第１ＬＯトランクにおける第１信号と乗算されて、その結果生じた信号が第２ＬＯトランクにおける第２信号と乗算される。いくつかのフィルタリング（図３５に図示せず）が必要であるかもしれない。ＲＦ信号がグローバル基準に適合させられているかのように、生成された全てのＩＦ信号が、原ＲＦ信号に対してグローバルに同期される。この概念は、前述した場合のように、任意のツリーネットワークにもまた有用である。前記説明は、本発明の実施形態を記述及び説明するために提供された。しかしながら、以上の記載は、ここに添付した特許請求の範囲に係る発明の技術的範囲を限定することを意図していない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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